《汽车电工电子技术》实验项目的改革研究

王锦华

(南通航运职业技术学院，江苏南通 226010)



《汽车电工电子技术》实验项目的改革研究

王锦华

(南通航运职业技术学院，江苏南通 226010)

针对目前我院《汽车电工电子技术》实验项目普适性强与汽车专业的专业需求不相适应的现状,提出十五个适合汽车专业的实验项目初步设想，以期满足汽车专业的专业需求，为后续专业课的顺利开展打下更为坚实的基础。

电工电子技术；实验项目；汽车专业；高职

1 引言

《汽车电工电子技术》是高职汽车类专业学生必修的一门实践性很强的专业基础课，2008年9月，我院汽车专业《汽车电工电子技术》课程的教材由原来的通用教材，更改为适用于汽车专业的《汽车电工电子技术》。与老教材相比，新教材增加了许多电工电子技术应用于汽车电气电控技术的实例。教材的改革对学生的思想认识产生了不小的影响和作用，这些具体的应用实例，使学生深刻地认识到电工电子技术在今后专业课的学习中所起到的重要作用，激发了他们“要好好学，要学好”的学习热情；另外，这些应用实例也让学生切切实实地感受到，电工电子技术是如何具体应用到汽车专业的，找到了学有所用的感觉。教材的改革也在一定程度上帮助了那些对汽车不甚了解的非汽车专业的任课教师，让他们更清楚地认识到汽车专业的学生，需要哪些电工电子技术方面的知识，从而能够更合理地安排教学重点，把握教学难点，删除理论过深而又不实用的内容。

然而，教材的改革只是跨出了第一步，作为一门实践性很强的专业基础课，理论知识的储备是基础，关键还是要培养学生的实践能力，为将来从事汽车机电维修工作做准备。因此，如何通过实验教学环节培养学生的实际操作能力，为今后进一步的学习和工作奠定基础，已成为深化电工电子技术实验教学变革、提高实验教学质量的重点与难点问题，是每一位从事电工电子技术实验教学的教师所面临的新挑战[1]。长期以来，我院汽车专业学生都是在公共的电工电子技术实验室完成实验项目的，由于考虑到全院多个专业对电工电子技术实验室的需求，所以所能完成的实验项目普适性较强，但与汽车专业培养复合型、应用型人才的培养目标不相适应，不能为后续专业课的顺利开展打下坚实的基础。

近些年发表的关于电工电子技术实践教学改革研究的文献较多，但多是关于教学观念、教学体系、教学方法、教学手段、教学模式、考核方式、教学设备改进等方面的一些探索和讨论[2,3]，当然也有一些文献涉及到了实验内容的改革，但多是提出了改革的大方向[1,4-7]，并未给出具体应该选取哪些实验内容，至于汽车专业电工电子技术实验方面的改革探究则更是少有文献提及[8,9]。基于以上情况，本文提出了十五个适用于汽车专业的电工电子技术实验项目初步设想，以期满足汽车专业学生的学习需求，为将来学习专业课以及从事汽车机电维修工作打下更为坚实的基础。下面就分别介绍一下这十五个实验项目的初步设想。

2 实验项目初步设想

2.1 万用表的使用

无论是后续专业课的实训，还是将来从事汽车机电维修工作，万用表都是必不可少的常用仪表之一，设置本实验项目的主要目的是让学生掌握数字式万用表的使用方法，包括测电流、测电压、测电阻等。在汽车机电维修过程中最常用到的是测电压和测电阻，因此可设计具体实验电路让学生练习这方面的技能。

2.2 特殊电阻性能测试

在汽车电子电路中常用到光敏电阻和热敏电阻这两类特殊电阻，其中热敏电阻又包括常用于做温度传感器的负温度系数热敏电阻和具有一定自限流作用的正温度系数热敏电阻，虽然从理论上讲学生是能够理解这些特殊电阻的性能的，但是还缺乏比较直观的了解，设计特殊电阻性能的测试电路，可以让学生更直观地感受这些特殊电阻阻值随着外界条件变化而变化的规律。

2.3 常用电路元器件或零部件检测

在汽车电器及电子电路的检修过程中会涉及到通过测电阻来检测一些元器件或零部件性能的好坏，在此可以安排学生做二极管(用于汽车发电机整流器)、三极管(特别是大功率开关管)以及线圈(各种继电器的线圈，起动机电磁开关中的吸引线圈和保持线圈，点火线圈等)或称作绕组(发电机定、转子绕组，起动机励磁绕组、电枢绕组，各种永磁电机的电枢绕组)的检测，让学生熟练掌握通过测电阻判定这些元器件或零部件性能的好坏或故障原因。

2.4 可变电阻及串联分压电路

在汽车传感器中，有这样一类传感器，它们将被检测的物理量转换为电阻的变化，进而通过分压电路再转变为电压信号，如节气门位置传感器，叶片式空气流量传感器，温度传感器等，另外汽车仪表灯光亮度调节也正是利用了可变电阻，因此可设计简单实验电路，让学生感受串联分压电路中可变电阻阻值的变化对输出电压或其他用电设备的影响。

2.5 电容器充放电电路

在汽车电气及电子电路中经常要用到电容器的充放电特性，例如电容器构成的延时电路可以用于前照灯延时熄灭而定时电路则可以用于防止中控门锁的执行机构通电时间过长而过热损坏，此外电容器还用于滤波电路或和其他元器件组合构成振荡电路，大容量的电容器还可以用作后备电源，这些都是利用电容器的充放电特性完成的。可以选择有代表性的延时电路和振荡电路来让学生认识电容器的充放电特性。

2.6 惠斯通电桥实验电路

惠斯通电桥电路是一个很实用的电路，例如在压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器以及热线式空气流量传感器中就用到了惠斯通电桥，所以非常有必要让学生通过实验进一步理解惠斯通电桥电路的工作原理。

2.7 直流继电器控制实验电路

汽车电气电控技术中直流继电器随处可见，例如起动继电器，喇叭继电器、前照灯或雾灯继电器等，可以选取电喇叭电路，让学生自己连接线路，并通过测量电流来体会小电流是如何控制大电流的。

2.8 变压器实验电路

在汽车点火系中点火线圈的本质正是一个变压器，但需要强调的是点火线圈是利用初级绕组通电到断电瞬间在次级产生高压电从而点火的，因此本实验电路的设计要能够让学生测量初级绕组通或断电瞬间初次级绕组产生的瞬间电压，并对比通电瞬间和断电瞬间初次级感应电压进行对比，包括大小以及方向，得出通电到断电瞬间才能点火的结论。

2.9 直流电动机正反转及调速实验电路

直流电动机在汽车上的应用相当多，有代表性的当属起动机用串励直流电动机，电动门窗(或电动后视镜，电动座椅等)用直流电动机，鼓风机(或冷却风扇)电动机，本实验中可设计安排三个分项目，一是串励直流电动机的正反转实验电路，二是永磁直流电动机的正反转实验电路，三是永磁直流电机串电阻调速电路，来让学生体会直流电动机在汽车中的应用。

2.10 步进电动机实验电路

本实验旨在让学生进一步理解步进电动机旋转方向、旋转速度及步进角度的控制是如何实现的。为将来专业课中涉及到的节气门步进电动机，门锁步进电动机等步进电机的应用做铺垫。

2.11 示波器的使用

示波器在汽车故障诊断与维修中起着非常重要的作用，因此熟练掌握示波器的使用方法对于将来从事汽车机电维修工作具有十分重要的意义，可通过让学生检测不同的信号，学会如何通过波形获得有用的数据。

2.12 三相桥式整流电路

在汽车发电机中用到了三相桥式整流电路，设计一个三相电压的频率和幅值同时可调的三相桥式整流电路，让学生用示波器观测输入输出电压频率和幅值的关系，并可设计某个或某几个整流二极管断路或短路故障，让学生观测输入输出电压的关系，建立故障和现象的对应关系。

2.13 集成运放运算电路

此实验项目中可以安排反相比例放大，同相比例放大，减法运算、电压跟随器等电路，让学生通过利用示波器和万用表进行测量来认识各种集成运放运算电路输入输出电压的幅值和相位关系。

2.14 电压比较器电路

氧传感器检测到的与混合气浓稀相关的电压信号，需要在输入回路中利用电压比较器转变为高低电平信号，这样 ECU才能判断混合气浓稀，进行下一刻喷油量的控制，此外电压比较器还可构成窗口电压比较器用于水温或蓄电池电压的监测。本实验可设计两个模块，来完成上述两种实际电路的模拟实验。

2.15 555时基电路的应用

本实验模块可安排555时基电路在汽车电子电路中的三个典型应用实例，一是多谐振荡器用于雨刮间歇控制或转向灯闪光器，二是施密特触发器用于前照灯自动变光控制，三是单稳态触发器构成的电子式发动机转速表电路。

3 结束语

以上结合汽车专业对电工电子技术的需要，提出了十五个实验项目的初步设想，这些实验项目涉及到了常用仪器仪表的使用、常用电路元器件或零部件的检测、基本应用电路的验证、典型电气设备工作原理的验证以及汽车典型应用电路模拟实验等多个方面，本文仅仅是提出了初步设想，接下来还需要设计具体的实验电路，并制成成品，当然还需要编写相应的实验指导书，才能真正投入到汽车专业电工电子技术实验的实践教学中。

[1]王亚军，邸斌，陈宝远.电工电子实验教学的变革与学生能力培养[J].实验室研究与探索，2010，29(3)：136-138.

[2]杨东红，王筱珍.电工电子实验教学改革实践与研究[J].长春理工大学学报(高教版)，2010，5(4)：148-149.

[3]彭安华.电工电子实验教学改革探索[J].中国现代教育装备，2010，(1)：97-99.

[4]任坤,刘红,杨旭东.CDIO指导下的创新性电工电子实验设计[J].实验技术与管理，2012，29(4)：228-230.

[5]陈安，蒋力立，彭端，等.电工电子特色实验项目建设的探索与实践[J].实验科学与技术，2011，9(3)：86-89.

[6]冯继青，班善军，魏鹏.高职电工电子实验教学改革与实践探索[J].中国职业技术教育，2009，(17)：59-60，72.

[7]何苏勤，汪雪琴，张新莲 等.电工电子实验教学内容与方法的改革与实践[J].实验室研究与探索，2008，27(11)：76-78.

[8]韦蔚萍.高职汽车电工电子课程项目实践教学的研究[J].广西教育，2011，(2)：35-36.

[9]宫迎新.《电工与电子技术》实训题目设置方法研究[J].科技资讯，2010，(31)：196.

Study on the Reform of Electrical and Electronic Technology Experimental Projects for Automobile Specialty

WANG Jin-hua

(Nantong Shipping College, Nantong, Jiangsu 226010)

In view of the present situation in our college that the Electrical and Electronic Technology experimental projects are too universal to adapt the professional demand of Automobile Specialty，this paper puts forward the preliminary ideas of fifteen experimental projects，in order to meet the professional needs of Automobile Specialty and lay a ore solid foundation for the follow-up courses.

Electrical and Electronic Technology；experimental projects；automobile specialty；vocational colleges

2015-09-21

王锦华(1980-)，女，河北张家口人，南通航运职业技术学院交通工程系讲师，硕士。研究方向：汽车电工电子技术、汽车电气与电控技术的教学与研究。

G712

A

1008-8156(2015)04-0064-03

修回日期：2015-11-05